ผลกระทบของการเติมสารเชื่อมโยงโมเลกุลและสารทำให้เกิดฟองที่มีต่อสมบัติของยางธรรมชาติ: สัณฐานวิทยา และสมบัติเชิงกลทั้งก่อนและหลังการบวมตัวในน้ำมันเชื้อเพลิง
DOI: 10.14416/j.ind.tech.2021.12.003
คำสำคัญ:
ยางธรรมชาติ, การบวมตัว, สารเชื่อมโยงโมเลกุล, สารทำให้เกิดฟอง, รูพรุนบทคัดย่อ
งานวิจัยนี้ศึกษาเกี่ยวกับผลของการเติมสารเชื่อมโยงโมเลกุล และสารทำให้เกิดฟองในปริมาณต่าง ๆ ที่มีต่อสัณฐานวิทยาและสมบัติเชิงกลทั้งก่อนและหลังการบวมตัว ของยางธรรมชาติ เพื่อทำเป็นชั้นยางกันรั่วของถังน้ำมันเชื้อเพลิงชนิดกันรั่วได้ด้วยตัวเอง โดยนำยางมาผสมกับสารเชื่อมโยงโมเลกุล (0.5 และ 1.5 phr) และ สารทำให้เกิดฟอง (0 4 8 และ 12 phr) ที่สัดส่วนต่าง ๆ ด้วยเครื่องผสมยางแบบสองลูกกลิ้ง นำยางที่ได้มาหาระยะเวลาที่ยางใช้ในการคงรูป (tc90) ด้วยเครื่องรีโอมิเตอร์แบบจานแกว่ง จากนั้นขึ้นรูปชิ้นงานยางด้วยเครื่อง กดอัดด้วยความร้อน นำชิ้นงานที่ได้มาหาปริมาณรูพรุนและทดสอบสมบัติเชิงกล (ได้แก่ ค่าการทนต่อแรงดึงสูงสุด ค่าการยืดตัว ณ จุดขาด และค่ามอดุลัส) ทั้งก่อนและหลังการบวมตัว ด้วยกล้องจุลทรรศน์และเครื่องทดสอบแรงดึงยืดอเนกประสงค์ ตามลำดับ จากการทดลองสรุปได้ว่าการเติมสารเชื่อมโยงโมเลกุลและสารทำให้เกิดฟอง ส่งผลต่อสัณฐานวิทยาและสมบัติเชิงกลทั้งก่อนและหลังการบวมตัวในน้ำมันเชื้อเพลิง จากผลการทดลองสรุปได้ว่ายางสูตร NR2 ที่เติมสารเชื่อมโยงโมเลกุลและสารทำให้เกิดฟองที่ปริมาณ 1.5 และ 4 phr ตามลำดับ เป็นยางที่เหมาะสมที่สุดสำหรับทำเป็นชั้นยางกันรั่วดังกล่าว เพราะมีสัดส่วนของเนื้อยางและรูพรุนที่เหมาะสม ทำให้มีอัตราการบวมตัวเร็วสุด และมีความแข็งแรงสูงสุดทั้งก่อนและหลังการบวมตัว
References
[2] P.J. Dasher, Self-sealing fuel tank, United State Patent, US41778741A.
[3] T.S. Ohnstad, R.A. Monk, Sealing-reaction, layer-effective, stealth liner for synthetic fuel container, United States Patent Application, US2009/0050629 A1.
[4] L. Spenadel, Synthetic rubber for self-sealing fuel tanks, Applied Science Research Laboratory, 1959, 51(8), 935-936.
[5] www.atlltd.com/industries/defence-security/self-sealing-tanks. (Accessed on 14 February 2020)
[6] R.A.Crawford, Self-sealing fuel tank construction, United State Patent, US47784843A.
[7] www.hutchinsoninc.com/protected-fuel-tank/. (Accessed on 11 January 2020)
[8] C.C. Chin, N.D.L. Musbah, I. Abdullah and A.M. Lazim, Characterization and evaluation of prudent liquid natural rubber-based foam for oil spill control application, Arabian Journal for Science and Engineering, 2018, 43, 6097–6108.
[9] www.dsiac.org/articles/advances-in-self-sealing-fuel-tank-technology/. (Accessed on 25 January 2020)
[10] M. Barlkani and C. Hepburn, Determination of crosslink density by swelling in the castable polyurethane elastomer based on 1/4-cyclohexane diisocyanate and para-phenylene diisocyanate. Iranian Journal of Polymer Science and Technology, 1992, 1(1), 1–5.
[11] A. Khalaf, A. Yehia, M. Ismail and H. El-Sabbagh, High performance oil resistant rubber, Open Journal of Organic Polymer Materials, 2012, 2(04), 88-93.
[12] R. Maharsia, N. Gupta and H.D. Jerro, Investigation of flexural strength properties of rubber and nanoclay reinforced hybrid syntactic foams, Materials Science and Engineering: A, 2006, 417(1), 249-258.
[13] O. Okay, S. Durmaz and B. Erman, Solution cross-linked poly (isobutylene) gels: synthesis and swelling behavior, Macromolecules, 2000, 33(13), 4822-4827.
[14] L.J. Gibson, Biomechanics of cellular solids, Journal of Biomechanics, 2005, 38(3), 377-399.
[15] M. Krumova, D. Lopez, R. Benavente, C. Mijangos and J. Perena, Effect of crosslinking on the mechanical and thermal properties of poly (vinyl alcohol). Polymer, 2000, 41(26), 9265-9272.
[16] J. He, Z. Zhang, H. Kristiansen, K. Redford, G. Fonnum and G. Modahl, Crosslinking effect on the deformation and fracture of monodisperse polystyrene-co-divinylbenzene particles. Express Polymer Letters, 2013, 7(4), 365-374.
[17] G.R. Hamed, Materials and compounds, Engineering with Rubber: How to Design Rubber Components, 3rd Ed., Hanser Books, OH, USA, 1992.
[18] J. Bras, M.L. Hassan, C. Bruzesse, E.A. Hassan, N.A. El-Wakil and A. Dufresne, Mechanical, barrier, and biodegradability properties of bagasse cellulose whiskers reinforced natural rubber nanocomposites, Industrial Crops and Products, 2010, 32(3), 627-633.
[19] H. Ismail, H.D. Rozman, R.M. Jaffri and Z.A.M. Ishak, Oil palm wood flour reinforced epoxidized natural rubber composites: the effect of filler content and size. European Polymer Journal, 1997, 33(10), 1627-1632.
[20] D. Ceylan, S. Dogu, B. Karacik, S. D. Yakan, O. S. Okay and O. Okay, Evaluation of butyl rubber as sorbent material for the removal of oil and polycyclic aromatic hydrocarbons from seawater, Environmental Science and Technology, 2009, 43(10), 3846-3852.
[21] H. Li, L. Liu, F. Yang, Hydrophobic modification of polyurethane foam for oil spill cleanup. Marine Pollution Bulletin, 2012, 64(8), 1648-1653.
